Menu ng nilalaman
● Panimula sa Cemented Tungsten Carbide
>> Visual na representasyon ng semento na tungsten na istraktura ng karbida
● Komposisyon at istraktura
>> Pangunahing sangkap
>> Mga phase sa semento na karbida
● Proseso ng Paggawa
>> 1. Paghahanda ng pulbos
>> 2. Paghahalo at paggiling
>> 3. Compacting
>> 4. Sintering
>> 5. Pagtatapos
● Pisikal at mekanikal na mga katangian
● Mga kalamangan at kawalan
>> Kalamangan
>> Mga Kakulangan
● Ang mga aplikasyon ng semento na tungsten carbide
>> Mga tool sa pagputol
>> Mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot
>> Mga hulma at namatay
>> Bala
● Mga uri at marka ng semento na tungsten carbide
● Konklusyon
● FAQ
>> 1. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng semento na tungsten carbide at purong tungsten carbide?
>> 2. Paano ginawa ang semento na tungsten carbide?
>> 3. Bakit ginagamit ang kobalt bilang isang binder sa semented tungsten carbide?
>> 4. Ano ang mga pangunahing aplikasyon ng semento na tungsten carbide?
>> 5. Ano ang mga limitasyon ng semento na tungsten carbide?
● Mga pagsipi:
Ang Cemented Tungsten Carbide ay isang pinagsama-samang materyal na malawakang ginagamit sa mga pang-industriya na aplikasyon, lalo na para sa pagputol ng mga tool, mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot, at mga hulma. Pinagsasama nito ang matinding katigasan ng mga particle ng karbida ng tungsten na may katigasan ng isang metal na binder, karaniwang kobalt, upang lumikha ng isang materyal na kapwa mahirap at matibay. Ang artikulong ito ay galugarin ang komposisyon, proseso ng pagmamanupaktura, mga katangian, aplikasyon, at pakinabang ng semento Tungsten Carbide , suportado ng detalyadong mga paliwanag at mga larawang naglalarawan.
Panimula sa Cemented Tungsten Carbide
Ang cemented tungsten carbide, na madalas na tinatawag na cemented carbide o hardmetal, ay isang composite ng metal matrix. Binubuo ito ng mga pinong tungsten carbide (WC) na mga particle na pinagsama ng isang metal na binder, karaniwang kobalt (CO). Ang istraktura na ito ay magkatulad sa kongkreto, kung saan ang graba ay gaganapin ng semento. Ang mga particle ng karbida ay nagbibigay ng katigasan at paglaban sa pagsusuot, habang ang binder ay nagdaragdag ng katigasan at paglaban sa epekto, binabalanse ang pangkalahatang pagganap ng materyal [1] [3] [10].
Visual na representasyon ng semento na tungsten na istraktura ng karbida
Komposisyon at istraktura
Pangunahing sangkap
- Tungsten Carbide (WC): Ang mahirap na yugto, karaniwang 70% hanggang 97% sa pamamagitan ng timbang, ay nagbibigay ng pambihirang tigas at paglaban sa pagsusuot. Ang Tungsten Carbide ay may napakataas na punto ng pagtunaw (~ 2900 ° C) at labis na mahirap, na nagraranggo ng 9 sa scale ng MOHS [1] [9] [10].
- Cobalt (CO): Ang phase ng binder, karaniwang 3% hanggang 30%, ay magkasama ang mga butil ng karbida, na nagbibigay ng katigasan at paglaban sa bali [1] [10].
- Iba pang mga karbida: Minsan ang Titanium Carbide (TIC), Tantalum Carbide (TAC), o Niobium Carbide (NBC) ay idinagdag upang mapabuti ang mga tiyak na katangian tulad ng paglaban sa kaagnasan o katigasan [1] [10].
Mga phase sa semento na karbida
- α-phase (alpha): tungsten carbide grains.
- β-phase (beta): metal binder (kobalt o alternatibo).
- γ-phase (gamma): iba pang mga karbida tulad ng TIC o TAC kapag naroroon [10].
Proseso ng Paggawa
Ang paggawa ng cemented tungsten carbide ay nagsasangkot ng ilang mga pangunahing hakbang:
1. Paghahanda ng pulbos
Ang pulbos ng Tungsten ay halo -halong may itim na carbon at gilingan upang matiyak ang pagkakapareho. Ang halo na ito ay carburized sa mataas na temperatura (1300-1600 ° C) upang mabuo ang tungsten carbide powder [2].
2. Paghahalo at paggiling
Ang tungsten carbide powder ay pinaghalo ng cobalt powder at iba pang mga additives sa isang bola mill upang makamit ang isang homogenous halo [2] [8].
3. Compacting
Ang pinaghalong pulbos ay pinindot sa nais na hugis gamit ang mga hulma o namatay.
4. Sintering
Ang compact na hugis ay pinainit sa halos 1400-1515 ° C sa isang sintering furnace. Sa panahon ng pagsasala, ang binder ng kobalt ay natutunaw at nagbubuklod ng mga butil ng karbida na karbida, pag -urong ng dami ng halos 50% at bumubuo ng isang siksik, solidong composite [1] [8] [10].
5. Pagtatapos
Ang mga sintered na bahagi ay ground, lapped, o makintab upang makamit ang tumpak na mga sukat at pagtatapos ng ibabaw [8] [10].
Mga Katangian sa Pisikal at Mekanikal
| na Ari- arian |
Cemented Tungsten Carbide |
Comparison (High-Speed Steel) |
| Tigas |
69–81 hrc |
Mas mababa (karaniwang 60 hrc max) |
| Lakas ng compressive |
~ 6000 MPa |
Mas mababa |
| Nababanat na modulus |
~ 550–735 GPA |
~ 200 GPA |
| Thermal conductivity |
~ 84 w/m · k |
Mas mababa |
| Koepisyent ng thermal pagpapalawak |
~ 5.8 µm/m · k |
Mas mataas |
| Magsuot ng paglaban |
Sobrang mataas |
Katamtaman |
| Tigas |
Katamtaman (nakasalalay sa nilalaman ng CO) |
Mas mataas ngunit hindi gaanong mahirap |
| Density |
~ 15 g/cm³ |
~ 7.8 g/cm³ (bakal) |
Ang cemented tungsten carbide ay lubos na mahirap at lumalaban, pangalawa lamang sa brilyante sa tigas. Pinapanatili nito ang tigas sa nakataas na temperatura (hanggang sa 900-1000 ° C) at lumalaban sa kaagnasan at oksihenasyon na mas mahusay kaysa sa maraming mga metal [4] [5] [9].
Mga kalamangan at kawalan
Kalamangan
- Pambihirang katigasan at paglaban sa pagsusuot: mainam para sa pagputol ng mga tool at mga bahagi ng pagsusuot.
- Mataas na lakas at nababanat na modulus: nagpapanatili ng dimensional na katatagan sa ilalim ng stress.
- katatagan ng thermal: nagpapanatili ng tigas sa mataas na temperatura.
- Paglaban sa kaagnasan at oksihenasyon: Angkop para sa malupit na mga kapaligiran.
- Mahabang buhay ng tool: ang mga tool sa pagputol ay tumatagal ng 5 hanggang 80 beses na mas mahaba kaysa sa mga high-speed na tool na bakal [4] [5] [6].
Mga Kakulangan
- Brittleness: mas mababang katigasan kumpara sa mga steels; madaling kapitan ng chipping sa ilalim ng epekto.
- Gastos: mahal dahil sa nilalaman ng tungsten at kobalt.
- Pagproseso ng Pagproseso: Nangangailangan ng dalubhasang kagamitan tulad ng mga gulong ng paggiling ng brilyante para sa machining [5].
Ang mga aplikasyon ng semento na tungsten carbide
Mga tool sa pagputol
Ang cemented tungsten carbide ay ang materyal na pinili para sa mga tool sa pagputol ng metal tulad ng mga drills, paggiling cutter, mga tool ng lathe, at pagsingit. Pinapayagan nito ang mas mabilis na bilis ng machining at mas mahusay na pagtatapos ng ibabaw kumpara sa high-speed steel [1] [12].
Mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot
Ginamit sa pagmimina, konstruksyon, at pagmamanupaktura para sa mga bahagi na nakalantad sa pag -abrasion, tulad ng mga rock drilling bits, mga tool sa pagdurog, at magsuot ng mga plato [5] [9].
Mga hulma at namatay
Malawakang ginagamit sa malamig na mga hulma sa trabaho, namatay ang metalurhiya ng pulbos, at namatay ang extrusion dahil sa paglaban nito at dimensional na katatagan [6] [5].
Bala
Ginamit sa mga projectiles ng nakasuot ng sandata dahil sa mataas na density at katigasan [12].
Mga uri at marka ng semento na tungsten carbide
Ang mga semento na karbida ay inuri batay sa laki ng butil at nilalaman ng kobalt: laki ng
| uri |
ng butil (μm) |
na nilalaman ng kobalt (%) |
na mga katangian |
| Submicron |
<1 |
6–12 |
Napakahirap, mataas na paglaban sa pagsusuot |
| Fine |
1–3 |
6–12 |
Balanseng katigasan at katigasan |
| Katamtaman |
3-5 |
10–15 |
Magandang katigasan, katamtaman na tigas |
| Magaspang |
> 5 |
15–30 |
Pinakamataas na katigasan, mas mababang tigas |
Kasama sa mga espesyal na marka ang mga carbides na lumalaban sa kaagnasan na may mga alloyed binders (halimbawa, nikel, chromium) para sa malupit na mga kapaligiran [3] [7] [10].
Konklusyon
Ang cemented tungsten carbide ay isang kamangha -manghang engineered material na pinagsasama ang tigas ng tungsten carbide na may katigasan ng isang metal na binder, karaniwang kobalt. Ang mga natatanging katangian nito ay ginagawang kailangang-kailangan sa pagputol ng mga tool, mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot, mga hulma, at kahit na mga bala. Sa kabila ng pagiging brittleness at gastos nito, ang higit na mahusay na paglaban ng pagsusuot, thermal stabil, at lakas ay matiyak na nananatili itong isang kritikal na materyal sa modernong pagmamanupaktura at pang -industriya na aplikasyon. Ang mga pagsulong sa metalurhiya ng pulbos at materyal na agham ay patuloy na mapahusay ang pagganap nito, pagpapalawak ng mga aplikasyon nito at pagpapabuti ng kahusayan sa gastos.
FAQ
1. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng semento na tungsten carbide at purong tungsten carbide?
Ang cemented tungsten carbide ay isang pinagsama-samang materyal kung saan ang mga particle ng karbida ng karbida ay nakagapos ng isang metal na binder (karaniwang kobalt), samantalang ang purong tungsten carbide ay isang solong-phase ceramic material. Ang binder ay nagdaragdag ng katigasan at binabawasan ang brittleness [1] [10].
2. Paano ginawa ang semento na tungsten carbide?
Ginagawa ito sa pamamagitan ng paghahalo ng tungsten carbide powder na may cobalt powder, compacting ang halo sa hugis, at sinisiksik ito sa mataas na temperatura upang i -fuse ang mga particle sa isang siksik, solidong composite [2] [8] [10].
3. Bakit ginagamit ang kobalt bilang isang binder sa semented tungsten carbide?
Ang Cobalt ay nagbibigay ng katigasan at pag -agaw sa kung hindi man malutong na tungsten carbide, pagpapabuti ng paglaban sa epekto at pangkalahatang tibay ng composite [1] [10].
4. Ano ang mga pangunahing aplikasyon ng semento na tungsten carbide?
Pangunahing ginagamit ito sa pagputol ng mga tool, mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot, mga hulma, namatay, at mga bala na nakasuot ng sandata dahil sa katigasan at paglaban nito [1] [5] [12].
5. Ano ang mga limitasyon ng semento na tungsten carbide?
Ang pangunahing mga limitasyon nito ay ang brittleness, pagkamaramdamin sa chipping sa ilalim ng epekto, mataas na gastos, at ang pangangailangan para sa dalubhasang kagamitan para sa machining at pagtatapos [5].
Mga pagsipi:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/cemented_carbide
[2] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[3] https://www
[4] https://www.zzsinocarbide.com/faq.html
[5] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/column/782/
[6] https://huanatools.com/cemented-carbide-rades-properties-and-uses/
[7] https://www.youtube.com/watch?v=i5wcxox5p6s
[8] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[9] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[10] https://www.hyperionmt.com/en/resources/materials/cemented-carbide/
[11] https://www.sanalloy.co.jp/en/q_a/
[12] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[13] https://www.rydmetcarbide.com/faq/
[15] https://www.nittan.co.jp/en/products/hard_metal_008_031.html
[16] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=1203
[17] https://www.youtube.com/watch?v=65lakakqte4
[18] https://www.ceratizit.com/int/en/company/passion-for-cemented-carbide-/cemented-carbide.html
[19] https://www
[20] https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/cemented-carbide
[21] https://oricus-semicon.com/materials/cemented-carbide/
[22] https://huanatools.com/wp-content/uploads/2021/06/3N8A0944.jpg?sa=X&ved=2ahUKEwjo38KLvNqMAxXqFDQIHb-qPQ4Q_B16BAgBEAI
[23] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-manufacturing-process
[24] https://www
[25] https://www.ceratizit.com/int/en/company/passion-for-cemented-carbide-/production.html
[26] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[27] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[28] https://techlinkcenter.org/technologies/cemented-carbide-material-based-on-tungsten-carbide-and-iron-based-alloy/6cec005f-afc3-40ba-8341-1d1b70ada0b7
[29] https://www.istockphoto.com/photos/carbide-tools
[30] https://stock.adobe.com/search/images?k=carbide+cutting
[31] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide?page=2
[32] https://www.shutterstock.com/search/cemented-carbide
[33] https://www.heattreattoday.com/an-overview-of-cemented-carbide-sintering/
[34] https://www.ceratizit.com/int/en/sustainability/blog/2021/blogposting-cemented-carbide.html
[35] https://www.istockphoto.com/photos/cemented-carbide
[36] https://www.youtube.com/watch?v=dkfuzvbtts0
[37] https://www.shutterstock.com/search/carbide-cutting-tools
[38] https://guesstools.com/et/cement-carbide-vs-tungsten-carbide/
[39] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/knowledge/faq.html
[40] https://www.generalcarbide.com/wp-content/uploads/2019/04/GeneralCarbide-Designers_Guide_TungstenCarbide.pdf
[41] https://guesstools.com/da/cemented-carbide-vs-tungsten-carbide/
[42] https://www.youtube.com/watch?v=i5wcxox5p6s
[43] https://www.carbidetek.com/faqs/
[44] https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/carbide-question.86468/post-164612
[45] https://www.sandvik.coromant.com/en-us/services/recycling/faq-carbide-recycling
[46] https://www.sundicuttingtools.com/news/technology-articles/cemented-carbide-cutting-tool-material-basics-summary/
[47] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[48] https://www.samaterials.com/content/cemented-carbide-vs-tungsten-steel.html
[49] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
[50] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[51] https://www.alamy.com/stock-photo/carbide-end-mill.html
[52] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
.
